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夢天艙內(nèi)的大容量，也為我國空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)和研究提供了更好的平臺(tái)。三個(gè)月前跟隨問天艙升空的實(shí)驗(yàn)機(jī)柜中，太空種植的水稻已經(jīng)開始結(jié)穗。這次又有9個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜和一個(gè)共用機(jī)柜跟隨夢天艙升空。與此前更多聚焦生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)的問天艙相比，夢天艙將開展更多領(lǐng)域、更多類型的空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)。

中科院空間應(yīng)用中心研究員張璐：“夢天艙是三艙里面實(shí)驗(yàn)柜（支持科學(xué)實(shí)驗(yàn)）類型最多、數(shù)量最多的，包括微重力物理的、兩相流的，微重力流體物理的，微重力燃燒科學(xué)的三個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜。同樣在夢天艙也放了一個(gè)材料科學(xué)的，叫高溫材料科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜，來進(jìn)行一些材料科學(xué)的研究。同時(shí)還有兩個(gè)關(guān)于基礎(chǔ)物理方面，一個(gè)超冷原子物理實(shí)驗(yàn)柜，還有世界上在軌最高精度時(shí)頻系統(tǒng)，可以支持天地時(shí)間比對，包括天基授時(shí)，甚至對于未來遠(yuǎn)景的太空旅行可以有很好的時(shí)間基準(zhǔn)。”

夢天艙的實(shí)驗(yàn)雖然側(cè)重空間科學(xué)基礎(chǔ)研究，但是在研究基礎(chǔ)理論的同時(shí)，科學(xué)家們也希望能盡快讓研究成果投入應(yīng)用。比如，聽起來似乎很陌生的兩相系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)柜，就是研究液體加熱后蒸發(fā)、遇冷后凝結(jié)這樣的現(xiàn)象在太空中會(huì)有哪些變化，這些研究結(jié)果將對后續(xù)的航天工程有很大意義。

中科院力學(xué)研究所、兩相實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)主任設(shè)計(jì)師劉秋生：“很多地面的設(shè)備其實(shí)都是兩相系統(tǒng)。像咱們冰箱里邊的氟利昂、制冷劑，像空間站的冰箱、空間站的制冷、空間站的生保系統(tǒng)管理、空氣調(diào)節(jié)器等等這些都需要這個(gè)。所以我們研究的目的也就是為了了解它的特殊規(guī)律，與地面的不同，這些都是將來直接針對空間站，或者是載人、探月，在微重力環(huán)境下熱設(shè)備的研發(fā)?！?/p>

這個(gè)兩相系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)柜的柜體表面布設(shè)了許多管線，在實(shí)驗(yàn)過程中，航天員需要經(jīng)常插拔，來更換實(shí)驗(yàn)氣體或液體。為了保證航天員的安全和實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行，工程師在設(shè)計(jì)時(shí)也考慮到了每一個(gè)細(xì)節(jié)。

從天和升空到夢天升空，中國空間站在軌運(yùn)行時(shí)間越來越長，一些設(shè)備零部件和實(shí)驗(yàn)?zāi)K也需要在軌進(jìn)行更換和維修。此次夢天艙還專門搭載了一臺(tái)在線維修裝調(diào)操作柜，為在軌實(shí)驗(yàn)和空間站飛行提供更可靠的保障。

中科院空間應(yīng)用中心、在線維修裝調(diào)操作柜主管設(shè)計(jì)師王輔輔：“它就是空間站應(yīng)用系統(tǒng)的一個(gè)操作工廠，以及實(shí)驗(yàn)室。在線柜里面有一個(gè)機(jī)械臂，這個(gè)機(jī)械臂是0.1毫米操作精度的七自由度機(jī)械臂，可以通過遙操作實(shí)現(xiàn)多種精細(xì)操作，并且可以協(xié)助航天員進(jìn)行多種操作任務(wù)。”

相比其他實(shí)驗(yàn)柜，在線維修裝調(diào)柜并不僅僅為某一類科學(xué)研究服務(wù)。它為航天員提供了整個(gè)空間站最大的密閉空間，既可以維修裝配大型零部件，也擅長對各類實(shí)驗(yàn)的最終材料進(jìn)行無害化處理。

王輔輔說：“我們定義就是臟活累活，比如像各種廢氣廢液廢渣，在里面處理完之后就可以把廢氣廢液和固體廢棄物通過吸附給吸附到下面幾個(gè)過濾筒，打開柜門的時(shí)候就不會(huì)對空間站造成污染?！?/p>